(57)【要約】  マルチディスプレイシステム（例えば複数の表示パネルを含んだディスプレイ）は、観察者に対して三次元（３Ｄ）特徴を表示するために実質的に互いに平行に配置された、少なくとも第１及び第２ディスプレイ（例えば表示パネル又は表示レイヤ）を含む。少なくとも屈折ビームマッパー（ＲＢＭ）のような光学素子が、モアレ干渉を低減するために利用される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１画像を表示するための、第１平面内にある第１ディスプレイと、
第２画像を表示するための、第２平面内にある第２ディスプレイであって、前記第１及び第２平面は互いにほぼ平行である、第２ディスプレイと、
前記第１及び第２ディスプレイの間に配置され、前記第２ディスプレイから出力された光線を前記第１ディスプレイのサブピクセルを通って観察者の方へ向かわせるように構成された複数のマイクロレンズを備えるビームマッピング素子であって、前記マイクロレンズの各々は、画像品質を改善するために、上から見た時に実質的に矩形のプロファイルを有する、ビームマッピング素子と、
を備えるディスプレイ装置。
【請求項２】
前記ビームマッピング素子は、屈折ビームマッパーを備える、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記ビームマッピング素子は、前記第２ディスプレイから出力された光線を擬似ランダム的に前記第１ディスプレイのサブピクセルを通って観察者の方へ向かわせるように構成される、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記ビームマッピング素子は、非対称な拡散角を有する、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記ビームマッピング素子は、実質的に偏波を保存する、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記ビームマッピング素子は、出力の遠視野像がフラットトッププロファイルに近くなるように、実質的にフラットトッププロファイルを実現するための屈折光学系を有する、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記ビームマッピング素子は、前記第２ディスプレイ上の任意の点からの拡散を、前記光線が前記第１ディスプレイを通って進む際に１ピクセルのオフセットの距離よりも小さく制限する、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
前記マイクロレンズの各々は、前記第２ディスプレイにおけるサブピクセルの長さ及び／又は幅よりも大きくない直径を有する、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記マイクロレンズは、８以上の位相数Ｍによって特徴付けられる、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記マイクロレンズは、０度とおよそ２０度の間の表面法線の分布を有する、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記ビームマッピング素子は、前記第２ディスプレイに積層される、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記マイクロレンズの湾曲した表面が、少なくとも１．４の屈折率を有する屈折率材料に接触する、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記第２ディスプレイは、前記ディスプレイ装置の背面ディスプレイであり、前記第１ディスプレイは、前記ディスプレイ装置の前面ディスプレイである、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記第２ディスプレイにおける所与のサブピクセルからの光線が、前記第１ディスプレイの複数の異なるサブピクセルの方へ向けられ、前記第２ディスプレイの複数の異なるサブピクセルからの光線が、前記第１ディスプレイの所与のサブピクセルを通って進む、いずれかの先行する請求項に記載のディスプレイ装置。
【請求項１５】
ディスプレイ装置を介して画像を表示するための方法であって、前記ディスプレイ装置は、第１画像を表示するための、第１平面内にある第１表示パネルと、第２画像を表示するための、第２平面内にある第２表示パネルと、を含み、前記第１及び第２平面は互いにほぼ平行であり、前記方法は、
観察者の視点から見た時に実質的に矩形のプロファイルを有する複数のマイクロレンズによって、前記第２ディスプレイから出力された光線を前記第１ディスプレイのサブピクセルを通って観察者の方へ向かわせるステップであって、前記マイクロレンズは、前記第１及び第２ディスプレイの間に配置されている、ステップを含む、
方法。
【請求項１６】
前記マイクロレンズは、前記第２ディスプレイに積層される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２ディスプレイは、前記ディスプレイ装置の背面ディスプレイであり、前記第１ディスプレイは、前記ディスプレイ装置の前面ディスプレイである、請求項１５−１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記第２ディスプレイにおける所与のサブピクセルからの光線が、前記第１ディスプレイの複数の異なるサブピクセルの方へ向けられ、前記第２ディスプレイの複数の異なるサブピクセルからの光線が、前記第１ディスプレイの所与のサブピクセルを通って進む、請求項１５−１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
第１画像を表示するための、第１平面内にある第１ディスプレイと、
第２画像を表示するための、第２平面内にある第２ディスプレイであって、前記第１及び第２平面は互いにほぼ平行である、第２ディスプレイと、
前記第１及び第２ディスプレイの間に配置され、前記第２ディスプレイから出力された光線を前記第１ディスプレイのサブピクセルを通って観察者の方へ向かわせるように構成されたビームマッピング素子のアレイを備える屈折ビームマッパーであって、前記ビームマッピング素子の各々は、実質的に矩形のプロファイルを有する、屈折ビームマッパーと、
を備えるディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[001]  この出願は、２０１６年１０月３日に提出された米国特許出願第１５／２８３，６２１の一部継続（ＣＩＰ）である。この出願は、次の米国仮特許出願、２０１６年１月２０日に提出された第６２／２８１，０３７（整理番号６４６８−１６）、２０１６年１月２０日に提出された第６２／２８０，９９３（整理番号６４６８−１７）、及び２０１５年１０月２日に提出された第６２／２３６，７７６（整理番号６４６８−８）の各々に関連するとともに、それらに対する優先権を主張し、これによってそれらの全てが参照によりそのまま本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[002]  この発明は、観察者に対して三次元（３Ｄ）特徴を表示するために少なくとも第１及び第２ディスプレイ（例えば、表示パネル又は表示レイヤ）が実質的に互いに平行に配置された、マルチディスプレイシステム（例えば、複数の表示パネル／表示レイヤを含むディスプレイ）に関する。したがって、この発明は、概してディスプレイに関し、より具体的には、三次元特徴を表示するためのディスプレイシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[003]  従来、ディスプレイは情報を二次元に提示する。そのようなディスプレイによって表示された画像は、深度情報を欠いた平面画像である。人々は世界を三次元で観察するので、物体を三次元で表示することができるディスプレイを提供する努力が行われてきた。例えば、ステレオディスプレイは、左目及び右目に対して別々に表示されるオフセット画像を表示することによって、深度情報を伝える。観察者がこれらの平面画像を見る時、それらは脳の中で結合されて、深度の知覚を与える。しかしながら、そのようなシステムは複雑であり、表示された物体のリアルな知覚を提供するためには、増大した解像度とプロセッサの計算パワーを必要とする。
【０００４】
[004]  積層配置された複数の表示画面を含むマルチコンポーネントディスプレイが、リアルな深度を表示するために開発されている。各表示画面は独自の画像を表示して、表示画面の物理的変位による視覚的な深度を提供することができる。例えば、マルチディスプレイシステムは米国特許公開番号２０１５／０３２３８０５及び２０１６／００１２６３０に開示されており、それらの開示の両方が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００５】
[005]  マルチディスプレイシステムにおいて第１及び第２のディスプレイ又は表示レイヤが従来方法で互いに積層されると、モアレ干渉が発生する。モアレ干渉は、観察者の網膜上に投射された時に、レイヤ内の色フィルタ間における相互作用によって引き起こされる。例えば、緑色の色フィルタが重なり合うと、光は透過して相対的に明るい区画を生じさせる。緑色のフィルタが赤色のフィルタの上にあると、あまり多くない光が透過して暗い領域を生じさせるだろう。背面及び前面のディスプレイ又は表示レイヤは網膜上に投射された時に僅かに異なるサイズを有するので、ピクセルは同位相から逆位相へゆっくりと変化するだろう。このことは、別名モアレ干渉として知られる明暗の帯を生み出す効果を有する。
【発明の概要】
【０００６】
[006]  本発明のある例示的な実施態様は、ＭＬＤシステムにおけるモアレ干渉を消失させる又は実質的に消失させる解決策を提供するが、背面ディスプレイの解像度及びコントラストを大きく犠牲にすることがない。この発明のある例示的な実施態様において、ＭＬＤシステムは第１及び第２ディスプレイを含む。モアレ干渉を低減又は排除するために、屈折ビームマッパー（ＲＢＭ）が利用されることができる。矩形プロファイルの拡散板素子が、そのようなＭＬＤシステムにおいて画像品質を改善することが見出された。
【０００７】
[007]  この発明の例示的な実施態様において、第１画像を表示するための、第１平面内にある第１ディスプレイと、第２画像を表示するための、第２平面内にある第２ディスプレイであって、前記第１及び第２平面は互いにほぼ平行である、第２ディスプレイと、前記第１及び第２ディスプレイの間に配置され、前記第２ディスプレイから出力された光線を前記第１ディスプレイのサブピクセルを通って観察者の方へ向かわせるように構成された複数のマイクロレンズを備えるビームマッピング素子であって、前記マイクロレンズの各々は、画像品質を改善するために、上から見た時に実質的に矩形のプロファイルを有する、ビームマッピング素子と、を備えるディスプレイ装置が提供される。
【０００８】
[008]  この発明の例示的な実施態様において、第１画像を表示するための、第１平面内にある第１ディスプレイと、第２画像を表示するための、第２平面内にある第２ディスプレイであって、前記第１及び第２平面は互いにほぼ平行である、第２ディスプレイと、前記第１及び第２ディスプレイの間に配置され、前記第２ディスプレイからの入射光線を擬似ランダム的に前記第１ディスプレイのサブピクセルを通って観察者の方へ向かわせるように構成された複数のマイクロレンズを備えるビームマッピング素子（例えば屈折ビームマッパー）と、を備えるディスプレイ装置が提供される。
【０００９】
[009]  この発明のある例示的な実施態様において、第１画像を表示するための、第１平面内にある第１ディスプレイと、第２画像を表示するための、第２平面内にある第２ディスプレイであって、前記第１及び第２平面は互いにほぼ平行である、第２ディスプレイと、前記第１及び第２ディスプレイの間に配置され、前記第２ディスプレイから出力された光線を前記第１ディスプレイのサブピクセルを通って観察者の方へ向かわせるように構成されたビームマッピング素子のアレイを備える屈折ビームマッパーであって、前記ビームマッピング素子の各々は、実質的に矩形のプロファイルを有する、屈折ビームマッパーと、を備えるディスプレイ装置が提供される。
【００１０】
[0010]  この発明の様々な実施態様において、屈折ビームマッパーは、モアレ干渉を低減するための他の手法（例えば、色フィルタのオフセット又はそれぞれのディスプレイ上の似ていない色フィルタパターン、拡散板手法、及び／又はサブピクセル圧縮）と組み合わせて用いられてもよいし、用いられなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
[0011]  この特許又は出願書類は、カラーで作成された少なくとも１つの図面を含む。この特許又は特許出願公開のカラー図面付きのコピーは、請求及び必要な手数料の支払いがあった時に庁によって提供されるだろう。
【００１２】
[0012]  これらの及び他の特徴並びに利点は、図面と共に例示的な実施態様の以下の詳細な説明を参照することによって、より一層且つより完全に理解されることができる。
【００１３】
【図１】図１は、ピクセルが各列（又は行）において同一色である液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の色フィルタの平面図である。
【図２】図２は、ピクセルが各列（又は行）において同一色である別の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の色フィルタの平面図である。
【図３】図３は、図１及び２のＬＣＤの組み合わせから得られるＭＬＤシステムの平面図であり、図１及び２のＬＣＤは積層された関係で互いと重ね合わされ、モアレ干渉をもたらす。
【図４】図４は、ＭＬＤシステムの背面ディスプレイのピクセルの、前面ディスプレイのピクセルへの擬似ランダムマッピングを示す模式図である。
【図５】図５は、モアレ干渉を低減するために図４の擬似ランダムマッピングと関連して用いられることができるマッピング素子を示す模式図である（これはこの発明の様々な実施態様においてサブピクセル圧縮の実施態様と組み合わせて用いられてもよいし、用いられなくてもよい）。
【図６】図６は、本明細書における図のいずれかの実施態様と共に用いられることができる、この発明の例示的な実施態様によるＭＬＤの模式的な側断面図である。
【図７】図７は、屈折光学系を有するＲＢＭの帯域幅制限された実装例を示す。
【図８】図８は、ｐ＝４０の角度及び１６０ミクロン以下のレンズ特徴サイズの範囲にわたって改善された超ローレンツ型の特性を呈する強度プロファイルである。
【図９】図９は、より大きなマイクロレンズは典型的により良いモアレ防止拡散板のプロファイルを有するだろうということを示すグラフである。
【図１０】図１０は、この発明の様々な実施態様において用いられることができるＲＢＭの例示的な製造プロセスを示す模式図である。
【図１１】図１１は、この発明の例示的な実施態様によるマイクロレンズを示す。
【図１２】図１２は、入射角に対するＳ及びＰ波の透過係数を描いた曲線を示す、入射角対透過係数のグラフである。
【図１３】図１３は、システムのコントラストであるコントラスト（θｉ，ｎ１，ｎ２，Ｎ）を示すグラフである。ここで、θｉは入射角であり、ｎ１はＬＣＤの間の材料の屈折率であり、ｎ２はガラスの屈折率であり、Ｎは境界の数である。
【図１４】図１４は、モアレ低減素子（例えばＲＢＭ）がこの発明の様々な実施態様に従ってＭＬＤシステムにおける積層体の様々な位置に配置された、この発明の実施態様によるＭＬＤシステムの側断面図である（これはこの発明の様々な実施態様においてサブピクセル圧縮と組み合わせて用いられてもよいし、用いられなくてもよい）。
【図１５】図１５は、モアレ低減素子（例えばＲＢＭ）がこの発明の様々な実施態様に従ってＭＬＤシステムにおける積層体の様々な位置に配置された、この発明の実施態様によるＭＬＤシステムの側断面図である（これはこの発明の様々な実施態様においてサブピクセル圧縮と組み合わせて用いられてもよいし、用いられなくてもよい）。
【図１６】図１６は、モアレ低減素子（例えばＲＢＭ）がこの発明の様々な実施態様に従ってＭＬＤシステムにおける積層体の様々な位置に配置された、この発明の実施態様によるＭＬＤシステムの側断面図である（これはこの発明の様々な実施態様においてサブピクセル圧縮と組み合わせて用いられてもよいし、用いられなくてもよい）。
【図１７】図１７は、本明細書における任意の実施態様、例えば図４−７、１４−１６のいずれかにおいてモアレ低減素子（例えばＲＢＭ）として用いられることができる矩形プロファイルのマイクロレンズを含む拡散板の平面図である。
【図１８】図１８は、完全な円形フィルタカーネルを表す平面図である。
【図１９】図１９は、画像品質に関して円形カーネルの半径を変化させる。
【図２０】図２０は、画像品質に関して（マイクロレンズのプロファイルについての）矩形及び円形カーネルの比較を比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[0031]  この発明は、観察者に対して三次元（３Ｄ）特徴を表示するために少なくとも第１及び第２ディスプレイ（例えば、表示パネル又は表示レイヤ）が実質的に互いに平行に配置された、マルチディスプレイシステム（例えば、複数の表示パネルを含むディスプレイ）に関する。ディスプレイは、様々な実施態様において、フラット又は湾曲形状であってよい。したがって、この発明の実施態様は、概してディスプレイに関し、より具体的には、三次元特徴を表示するためのディスプレイシステム及び方法に関する。この発明の例示的な実施態様によるＭＬＤは、例えば、３Ｄ画像を（例えばスピードメータ、乗物の計器類、乗物のナビゲーションディスプレイ等に）提供するために乗物の計器盤におけるディスプレイとして使用されることができる。
【００１５】
[0032]  色モアレ干渉の問題は、例えば、ＭＬＤシステムの両方のディスプレイにおいてＲＧＢピクセルがＲＧＢ列に並んでいるような、両方の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の色フィルタアレイのパターン規則性によって引き起こされる。色モアレ干渉は、水平方向において広く認められる。
【００１６】
[0033]  図１−３は、モアレ干渉を経験するＭＬＤシステムにおける構成を示す。図１は、ピクセル又はサブピクセルが各列において同一色である第１液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の色フィルタ／ピクセルの平面図である。特に、図１は、ピクセル又はサブピクセルが各列において同一色である従来の赤―緑―青（Ｒ―Ｇ―Ｂ）繰り返しパターン又は配列を有するＬＣＤを示す。図１の左側から始めて、色フィルタのストライプがＢＧＲの順の垂直ラインに配列され、このＢＧＲの順番が図１のディスプレイを横切って左から右へ向けて何度も繰り返している。このように、図１のディスプレイ又は表示レイヤにおけるパターンは、青の列、緑の列、及び赤の列を含む。緑（Ｇ）の列は、青（Ｂ）と赤（Ｒ）で色付けられた列の間に配置されている。サブピクセルは、特定の色フィルタのエリアにおける所与のピクセル電極のエリアとみなされることができる。例えば、Ｒ、Ｇ、及びＢのサブピクセルがピクセルを構成することができる。代替的に、サブピクセルはピクセルであるとみなされることができる。図１は、色マスクの回転なしで示されている。従来、多層ディスプレイ（ＭＬＤ）の両方のパネルは、同様にこのようなＲ―Ｇ―Ｂ配列によって構成され得る。繰り返しパターンは、Ｒ―Ｇ―Ｂ、Ｒ―Ｂ―Ｇ、又は任意の他の組み合わせであってよい。
【００１７】
[0034]  同様に、図２は、ピクセル又はサブピクセルがやはり各列において同一色である第２ＬＣＤの色フィルタ／ピクセル／サブピクセルの平面図である。図２の左側から始めて、色フィルタのストライプがＲＧＢの順の垂直ラインに配列され、この順番が図２を横切って左から右へ向けて何度も繰り返している。繰り返しパターンは、Ｒ―Ｇ―Ｂ、Ｒ―Ｂ―Ｇ、又はこれらの色を伴う任意の他の組み合わせであってよい。図２に示されるように、図１と同様に、緑（Ｇ）の列は、青（Ｂ）と赤（Ｒ）で色付けられた列の間に配置されている。
【００１８】
[0035]  図３は、ＭＬＤシステムにおける積層され重なり合った関係で一方が他方の上にある、図１及び２のＬＣＤの組み合わせから得られるＭＬＤシステムの平面図である。図３は、図１及び２に示された色フィルタ及びピクセル／サブピクセルのパターンの混合を示す。特に、図３は、ピクセルが各列において同一色である両方のＬＣＤが同様のＲ―Ｇ―Ｂ列の配列を有する実例を与えられた、モアレ干渉の出現を示す。例えば、ＭＬＤシステムにおいて図２のパターンが図１のパターンと重なると、緑色フィルタのラインが重なり（例えば図３の左部分を参照）、この緑フィルタラインの重なったエリアにおける光がＭＬＤシステムを透過して、相対的に明るい緑の区画を生み出す。緑フィルタが例えば赤フィルタと重なる（又は青フィルタが赤フィルタの上にある）と、それほど多くない光が透過して、暗い領域を生み出すだろう（例えば、図３の左端における緑の細片を取り囲む暗い領域を参照）。背面及び前面のディスプレイ又は表示レイヤは網膜上に投射された時に僅かに異なるサイズを有するので、ピクセルは同位相から逆位相へゆっくりと変化するだろう。このことは、別名モアレ干渉として知られる明暗の帯を生み出す効果を有する。
【００１９】
[0036]  この発明の実施態様は、このモアレ干渉の問題を処理し、低減又は解決する。本発明のある例示的な実施態様は、背面ディスプレイの解像度及びコントラストを著しく犠牲にすることなく、ＭＬＤシステムにおけるモアレ干渉を消失させる又は実質的に消失させる解決策を提供する。
【００２０】
[0037]  この発明のある実施態様において、多数のマイクロレンズからなる回折光学素子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔ；ＤＯＥ）又は屈折ビームマッパー（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｂｅａｍ  ｍａｐｐｅｒ；ＲＢＭ）などのビームマッピング素子が、モアレ干渉を低減するのに用いられることができる。ＲＢＭが用いられる場合には、余分なモアレ効果を招来しないようにするために擬似ランダムマッピングが提供されることができる。ある例示的な実施態様において、個々のビームの開度は、ビームが前面ＬＣＤに到達する時までに背面ＬＣＤ上の任意の点が直線から１ピクセルの距離以上逸らされないように、制限されることができる。ある例示的な実施態様において、そのようなビームマッピング素子を前面ディスプレイに積層し、２つのＬＣＤ間の媒体を非複屈折材料で光学的にマッチングすることもでき、そのような実施態様は、本明細書において論じられるサブピクセル圧縮手法と組み合わせて用いられてもよいし、用いられなくてもよい。
【００２１】
[0038]  本明細書におけるディスプレイ又は表示レイヤ（例えば、図６における前面ディスプレイ１及び背面ディスプレイ２、又は図４、５、７、１４−１６における対応するディスプレイを参照）は、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ等であってよい。ねじれネマティック（ＴＮ）ＬＣＤは、赤、緑、及び青のサブピクセルによって水平方向（又は垂直方向）に並んだ３つの部分に分割された正方形などの、極めて一般的なピクセルレイアウトに従うのであってよい。サブピクセルは、水平及び垂直方向においてブラックマスクによって分離されることができる。サブピクセルの角には、駆動トランジスタを覆う矩形突出部がしばしば存在する。最新のデスクトップモニタ及びテレビに要求される広い画面視野並びに時間的性能を可能にする、数種類の異なるピクセル技術がある。本発明の実施態様は、バックプレーンが基本的なＲＧＢストライプのピクセルレイアウトに従うように構成されるので、これらのＬＣＤの全てと互換的である。よって、各ピクセルのために要求されるバックプレーンのレイアウトは変更する必要がない。例えば、製造者によるピクセルの種類のディスプレイは、パナソニック（ＩＰＳ  Ｐｒｏ）、ＬＧディスプレイ（Ｈ−ＩＰＳ及びＰ−ＩＰＳ）、Ｈａｎｎｓｔａｒ（Ｓ−ＩＰＳ）、ＡＵ  Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ（Ａ−ＭＶＡ）、サムスン（ＡＦＦＳ）、Ｓ−ＬＣＤ（Ｓ−ＰＶＡ）、及びシャープ（ＡＳＶ及びＭＶＡ）を含む。ある実施態様において、両方のディスプレイ若しくは表示レイヤがＯＬＥＤであってよく、又は一方のディスプレイがＯＬＥＤであり他方がＬＣＤであってもよい。ＯＬＥＤでは、それぞれのサブピクセル又はピクセルは（ＬＣＤタイプの色フィルタを有するのとは対照的に）色フィルタ材料としての赤、緑、及び青の材料で充填されるであろう、ということに留意されたい。
【００２２】
[0039]  図６は、本明細書におけるいずれかの図の積層された重なり合うレイヤ／ディスプレイが提供され、利用されることができる、この発明の例示的な実施態様によるＭＬＤを示す。例えば、図４−５及び１４−１６のいずれかに示されるディスプレイが、それぞれ図６における前面ディスプレイ１及び背面ディスプレイ２であってよい。ＭＬＤの第１ディスプレイ又は表示レイヤは要素１（又は２）であってよく、ＭＬＤの第２ディスプレイ又は表示レイヤは要素２（又は１）であってよい。ディスプレイ又は表示レイヤ２はＭＬＤのバックライトに最近接しており、バックライトシステムに面するそのバックプレーンが、行ドライバ、列ドライバ、トランジスタ、及び蓄積容量ラインを通ってバックライト内に入っていく光を再利用するようにさせることが望ましいだろう。図に示されるように、２つの偏光子の配置が用いられることができ、空気、又は望まれる場合にはディスプレイの黒状態を維持するように設計された複屈折性を有する材料を含むように、ギャップが構成されることができる。ギャップは、内部反射及び／又は偏光解消効果を低減するために、ガラス又はいずれかの側の層によく整合した屈折率を有する材料を含むことができる。前面ディスプレイ又は表示レイヤ１については、そのバックプレーンは、ディスプレイ又は表示レイヤ２のそれとは反対に配向されることができる。特に、前面ディスプレイ１については、そのバックプレーンは、内部反射を低減するために観察者に面するように配向されることができる。このように、ある例示的な実施態様において、それぞれのディスプレイ１及び２の色フィルタ層（その各々は１又は複数の層から構成されることができる）は互いに向き合い、いずれかのディスプレイからのどの液晶層も第１及び第２ディスプレイの色フィルタ層の間には配置されない、ということが図６において理解されることが可能である。ある例示的な実施態様において、環境光の外部反射を低減するために、４分の１波長位相差板と反射防止偏光子から構成される図６に示されるような反射防止システムが前面に提供されることができ、それにより、通常は反射される環境光は、ＡＲ偏光子を通る１回目の通過において４分の１波長回転を受け、バックプレーン要素によって反射され、４分の１波長位相差板を通って２回目の回転を受けるであろう。光がこの２回目の回転を経験する時までに、光はＡＲ偏光子の透過軸に対して実質的に直交し、したがって実質的に吸収されるだろう。更に、ブラックマスク（ＢＭ）又は他の非反射性材料が、反射を低減させるためにディスプレイの導電性トレースの背後に付加されてもよい。更に、この発明のある例示的な実施態様において、反射防止（ＡＲ）コーティングが内部表面に適用されてもよい。ＡＲコーティングは、例えば、可視域において動作することができ、例えばモスアイ、単層干渉、多層干渉等であってよい。
【００２３】
[0040]  屈折ビームマッパー（ＲＢＭ）に関して、そのようなビームマッピング素子は、複数のマイクロレンズから構成されるか又はそれらを含み、擬似ランダムマッピングを介してモアレ干渉を低減するための独立した素子として用いられることができる（例えば図４−６及び１４−１６を参照）。ある例示的な擬似ランダムマッピングの実施態様（例えば図４−５）において、ＲＢＭの屈折マイクロレンズの各々は、後方ＬＣＤ２からの入射光線を、各光線が擬似ランダムマッピングに従って前面ＬＣＤ１の異なるサブピクセルを通る規定された経路で観察者へ向かわせるように構成されることができる。例えば、図４は、背面ディスプレイ２の背面サブピクセル又はピクセルの、前面ディスプレイ１におけるサブピクセル又はピクセルへの擬似ランダムマッピングを示す（背面ディスプレイは図４における一番左のディスプレイである）。擬似ランダムマッピングは、余分なモアレ効果を招来しないようにするために用いられ、モアレ干渉を低減することができる。例示的な一実施態様において、これらの個々のビームの開度は、背面ＬＣＤの任意のピクセル又はサブピクセルからの光が前面ディスプレイ上の直線から１ピクセル又はサブピクセルの距離以上逸らされないように、制限される。オプションとして、ＲＢＭは上部ＬＣＤ１に積層されることができ（図５、１４、及び１６を参照）、またオプションとして、２つのＬＣＤ間の媒体に非複屈折材料で光学的にマッチング又は実質上マッチングされることができる。しかしながら、他の実施態様では、屈折ビームマッパーはＬＣＤ積層体の中のどこにでも配置されることが可能である。例えば図５は、前面ＬＣＤと背面ＬＣＤの間に位置し前面ディスプレイの内側に積層されたビームマッピング素子（例えばマイクロレンズアレイを含んだＲＢＭ）を示す。
【００２４】
[0041]  ある例示的な実施態様において、ＲＢＭのマイクロレンズは、マイクロレンズ型の任意表面構造を生み出すように、グレイスケールリソグラフィを用いて作製されることができる。各レンズ素子は、制御された方向に光を向かわせるように構成されることができ、図４−５に示されるように任意且つ非対称の拡散角を可能にする。マイクロレンズ機能の複製におけるような様々な大量生産のプロセス及び材料を用いて、ＲＢＭを複製するためのマスターを作ることが可能であり、傾斜角プロファイルは高さプロファイルよりも重要である。図４−５は、観察者の視点から見て、屈折ビームマッパーが後方ＬＣＤ２からの光線をどのように前面ＬＣＤ１上に重ね合わせるかを示す。ビームの経路は、余分なモアレなどの他の画像乱れを招来しないように擬似ランダム的にマッピングされる。下方にあるＬＣＤ構造２はランダム化され、したがって上部ＬＣＤ１との顕著なモアレ干渉を生じさせることが不可能である。
【００２５】
[0042]  あるいは、モアレ抑圧素子の構築のために拡散板が代わりに用いられてもよい。屈折ビームマッパーを作るためにプロセスが適応されることが可能であるものの、工業生産された拡散板もまた、モアレ低減のための最適な拡散板素子として用いられることが可能である。拡散板は、屈折ビーム素子ほど望ましくはない。
【００２６】
[0043]  屈折ビームマッパーは、様々な特徴を示すことができる。例えば、ＲＢＭはアクロマティック性能を示すことができる。加えて、ＲＢＭは任意／非対称の拡散角を示すことができる。更に、ＲＢＭは制御された強度分布パターン（例えば、円形状、正方形状、長方形状、楕円状、直線状、リング状等）を示すことができる。また、ＲＢＭは制御された強度プロファイル（例えば、フラットトップ、ガウシアン、コウモリ翼型、特別設計等）を示すことができる。ＲＢＭは高い光学的透過効率（例えば９０パーセント）を示すこともできる。加えて、ＲＢＭは偏波の保存性を示すことができる。ＲＢＭは、射出成形ポリマー、熱エンボス加工ポリマー、ポリマーオンガラス部品等のような、様々な材料からなることができ、又は含むことができる。
【００２７】
[0044]  ＭＬＤにおけるモアレ干渉は、一般に、後方ＬＣＤのピクセル構造がぼやけるように後方ＬＣＤと観察者の間に（ビームマッピング素子とは対照的に）拡散板素子を追加することによって抑圧される。拡散板の広がりが大きいほどモアレは小さくなるが、それに対応して、後方ＬＣＤの観察される解像度は減じられる。これは最適化問題となり、０から４までの範囲をとることが可能な画像品質費用関数ＩＱＣとして記述されることが可能である。ここで、０は完全であり、４はモアレとぼやけの両方に対して最悪である。考慮すべき因子は以下を含む。コントラスト＝（最大−最小）／（最大＋最小）（１が最良であり、０が最悪である）；クロストーク＝１−交互の白黒線のコントラスト（範囲０：１）；モアレ＝両方のＬＣＤ上の白一色パターンに対するモアレのコントラスト（範囲０：１）；ＩＱＣ＝モアレ＿Ｘ＋モアレ＿Ｙ＋クロストーク＿Ｘ＋クロストーク＿Ｙ（即ち範囲は０：４である）、この値が低いほど、より良好である。通常、当該費用関数は、次の限界によって示されるようにおよそ２の現実的な最大値を有するであろう：拡散板なし：モアレ＿Ｘ＋モアレ＿Ｙ＝２、クロストーク＿Ｘ＋クロストーク＿Ｙ＝０；強力な拡散板：モアレ＿Ｘ＋モアレ＿Ｙ＝０、クロストーク＿Ｘ＋クロストーク＿Ｙ＝２。
【００２８】
[0045]  図７は、遠視野像ができるだけフラットトッププロファイルに近くなるような、フラットトッププロファイルに近い特別設計の屈折光学系を有するＲＢＭの帯域幅制限された実装例を示す。この分布を構成するレンズのセットに対する処方（prescription）が定義され、これは拡散の要件に基づく特徴サイズ及び傾斜角を含む。これらのパラメータは、あるレンズが特定の処方を満たす（assume）可能性を指定する確率分布関数の観点から定義されることができる。表面構造を形作るマイクロレンズの空間分布は、望ましい分布関数に従う表面構造を形作るようにデザインされる。ある例示的な実施態様において、マイクロレンズの空間分布に内在する周期性が除去されることができる、ということが理解される。また、広い角度の拡散に通じ得るレンズの不整合も除去されることができる。これらの改善の両方が、利用可能な光の使用を最大化する。図８は、ｐ＝４０の角度及びレンズ特徴サイズ≦１６０μｍの全範囲にわたってより改善された超ローレンツ型の振る舞いを呈する強度プロファイルを示す。表面構造の入念な擬似ランダム化もまた、画像乱れ及び誘発されたモアレのない拡散分布を作り出す。規則的なパターンは追加のモアレ干渉を招来し得るので、このことは重要であろう。
【００２９】
[0046]  図９は、マイクロレンズのサイズと招来される画像乱れとの間にトレードオフがあることを示す。より大きなマイクロレンズは、典型的により良いモアレ防止拡散板のプロファイルを有するだろう。もしマイクロレンズが裸眼に視認可能なサイズになると、余分な画像乱れがはっきり見えるようになるだろう。これらは、輝点（sparkle）、ピクセルの移動（pixel walking）、及びパターンとＬＣＤの一方又は両方との間のより多くの干渉を含む。図９は、様々な直径の値（ｕｍ）の単一マイクロレンズに対するＰＳＦを示す。特徴サイズを最小化することもまた、ＬＣＤモアレ低減素子のデザインにおいて利用されることができる。特徴サイズは、理想的には、図４に示されるように実質的に裸眼には視認できないままであるためにサブピクセルよりも小さくあるべきである。拡散中心がマイクロレンズの形態をとる場合において、特徴サイズはマイクロレンズの直径によって与えられる。特に、小型の屈折素子が望まれる。もしマイクロレンズが裸眼に視認可能なサイズになると、余分な画像乱れがはっきり見えるようになるだろう。これらは、輝点、ピクセルの移動、及びパターンとＬＣＤの一方又は両方との間のモアレ干渉を含む。輝点は、ディスプレイの表面が艶消しテクスチャー表面を生じるように処理されているアンチグレアディスプレイにおいてもっともよく見られる。これらの表面特徴は、屈折又は回折素子として働き、観察者の位置に応じて個々のピクセル要素をフォーカス又はデフォーカスして強度の変動即ち輝点をもたらし得る。ピクセルの移動は、個々のピクセルを移動させ変形させるように現れる屈折の歪みと観察者が位置を移動することの結果である。マイクロレンズのアレイにおける規則的な特徴がＬＣＤの一方又は両方と「ビート」する時、余分なモアレ干渉が招来される。ＲＢＭにおけるレンズのサイズのランダム化及び縮小又は拡散板及び配置は、これらの余分なモアレ画像乱れを低減する。これに関して考慮すべき２つの因子がある。サグ（sag）と平均化である。最良の均一性とモアレの低減を確実にするために、図４に示されるように各ピクセルのエリア内において多数の拡散中心が照明されるべきである。同時に、あるパラメータのセット（例えば、拡がり角、屈折率、及び円錐定数）に対しては、マイクロレンズの直径が小さくなるにつれてレンズ深度は小さくなる。もしプロセスが続くなら、レンズ深度が２πのごく一部の位相遅延のみを与える回折領域が、最終的に達成される。これに関し、次式の位相数を定義するのが有用である。
【００３０】
【数１】
2019510996.tif 000003
【００３１】
[0047]  上式において、ｙｍａｘはレンズの全サグを表し、λは考慮中の波長であり、Δｎは空気中の要素に対する波長λにおける屈折率をｎとしてｎ（λ）１に等しい。位相数は基本的に位相サイクルの言葉で全サグを表し、マイクロレンズが動作する回折又は屈折領域を規定する：Ｍ＝１は正確に２πの位相シフトを有した回折素子を意味する。一実施態様において、高い目標効率を持つアクロマティック部品にとって望ましいような、屈折領域で動作するマイクロレンズの場合には、位相数Ｍはできるだけ大きい方がよい。
【００３２】
[0048]  コリメートされたビームを４０°の拡がりで拡散するマイクロレンズのケースを再び考慮されたい。直径が小さくなるにつれて、遠視野拡散はより粗い振動とより傾斜した減退（falloff）を示し、より低い目標効率に変化する。利用する最小の特徴サイズ即ちレンズ直径を決定するのに役立つ単純な経験則は、次式によって与えられる。
【００３３】
【数２】
2019510996.tif 000004
【００３４】
[0049]  上式において、θ０は（空気中における）度で表したビーム拡散角の半値幅である。屈折領域内において良好であるためには、Ｍは８程度又はそれ以上であるべきである。θ＝２°、λ＝０．６３３μｍ、及びＭ＝８を仮定すると、Ｄ≧５８２μｍとの結果が得られるが、これは２００ｕｍのピクセルと比べて大きすぎ、まさに目で見ることができ、画像を劣化させるだろう。拡散を２０度に増加させると、１０から５８μｍだけＤが減少するだろう。上式において、拡散板がバックパネルに近くなるほど、ＦＷＨＭ角θ０は大きくなる。この式はまた、θ０に対するマイクロレンズ直径の経験則を与える。
【００３５】
[0050]  屈折器を空気ではなくシリコンＯＣＡのようなより高い屈折率（ＲＩ）の媒体に埋め込むことで、より広角の屈折器の効果的な使用が可能になる。より高いＲＩは各マイクロレンズの屈折力を低下させるからである。ＲＩ＝１．４２とすると、θ０は角度θ＝〜１１°に等しくなり、あるいは上述の式によって、より受け入れやすいＤ≧１０５μｍとなる。一実施態様において、高ＲＩ材料への埋め込みはマイクロレンズの直径を効果的に小さくし、結果としてより少ない画像乱れをもたらす。特に、２つのパネルの間の空気を屈折率整合媒体で置き換えることで、空気中で測定されるよりも小さな発散角、したがってより小さなマイクロレンズの直径を可能にもするだろう。
【００３６】
[0051]  図１０は、上記の点における本開示の一実施態様による、ウェハ支持体上でのマイクロレンズの形成を含むＲＢＭの製造プロセスを示す。ＭＬＤの画像コントラストを改善するために、ＲＢＭはフレネル偏光解消を低減する高ＲＩ材料に埋め込まれることができる。
【００３７】
[0052]  図１１は、典型的に０度とおよそ２０度の間の表面法線の分布を有するマイクロレンズ表面を示す。Ｓ及びＰ偏波は異なる減衰で透過するので、表面法線の分布はコントラストの低減に繋がる。図１２は、入射角に対するＳ及びＰ波の透過係数を描いた曲線を示し、図１３は、システムのコントラストであるコントラスト（θｉ，ｎ１，ｎ２，Ｎ）を示す。ここで、θｉは入射角であり、ｎ１はＬＣＤの間の材料の屈折率であり、ｎ２はガラスの屈折率であり、Ｎは境界の数である。図示されるように、１．４と１．５にＲＩを有する右端の線は、フレネル偏光解消が最小であるので最良のコントラストを示す。
【００３８】
[0053]  図１４−１６は、モアレ低減素子（例えばＲＢＭのような屈折素子）の様々な配置を示す。例えば図１４及び１６において、モアレ低減素子は、先に説明されたように、特徴サイズを小さくするためにパターン付き表面を下に向けた積層可能フィルムとして前面ディスプレイ１の最上面に配置されることが可能であろう。これらの実施態様は、サブピクセル圧縮手法と組み合わせて用いられてもよいし、用いられなくてもよい。一実施態様において、パターン付き表面を上に向けさせることは、アンチグレア機構としても働くであろう。しかし、７０μｍよりも小さい特徴サイズを達成するには、およそ１．５の屈折率を有する光結合接着剤（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ａｄｈｅｓｉｖｅ；ＯＣＡ）に埋め込むことが必要であるだろう。あるいはまた、図１５に示されるように、２つのＬＣＤの間にモアレ低減素子を配置する（例えば背面ディスプレイに積層される）ことも可能であり、発散はより大きくなり、したがって特徴サイズはより小さくなるだろう。内部の隙間を１．４よりも大きいＲＩの材料で屈折率整合する（ＯＣＡを参照）ことで、フレネル偏光解消が大きく低減し、それによりコントラストが改善し反射が低減するだろう。フレネル偏光を低減するようにガラス及びＯＣＡと屈折率整合された内部の隙間も、コントラストを改善し反射を低減する。一実施態様において、この実装例のＦＷＨＭ幅は、矩形プロファイルを有し、約１．８度であり得る。
【００３９】
[0054]  本開示の実施態様によれば、図１７に示されるような（例えば上から見た時に）矩形の拡散板のプロファイルの使用は、本明細書において説明される屈折ビームマッパーとの関係において有利な技術的品質を有している、ということが驚くべきことに見出された。換言すると、この発明のある例示的な実施態様において、図１７に示されるような矩形プロファイルの拡散板は、この開示における屈折ビームマッパーのいずれのためにも用いられることができる。図１７に示されるものなどの矩形のマイクロレンズのアレイを含むビームマッピング素子は、例えば、整形されたレーザビームをフォトレジストに投射することによって作られることができ、その結果、ある例示的な実例において、各マイクロレンズは前者の複製となる。図１７のビームマッピング素子は、例えば図４−７、１４−１６のいずれかにおける屈折ビームマッパーのために、本明細書のいずれかの実施態様において用いられることができる。
【００４０】
[0055]  図１８は、比較の目的のために、完全な円形フィルタカーネル――即ち円の境界の外側にはエネルギーが存在しない――を表している。このカーネルは、システムのインパルス応答の点拡がりを決定するためのピクセル――単一の黒いピクセル――の画像と畳み込まれる。図１９において、円の半径が変化させられ、最適条件を決定するために画像に適用される。下の青い線は、全体の画像品質を表し、ぼやけ及び残余のピクセルモアレを含んでいる。この関数の最小が最適条件であることに留意されたい。図１９の右上のピクセル画像において見ることができるように、円形カーネルは決して完全にはサブピクセル構造を抑圧しない。これは次に、ＭＬＤシステムにおいていくらかの残余のモアレを生じさせるであろう。
【００４１】
[0056]  対照的に、矩形又は実質的に矩形の形状（例えば図１７を参照）は、ＭＬＤシステムにおけるどんな残余のモアレも完全に又は実質的に除去するだろう。図２０は、矩形平均フィルタ（例えば右上がりの線）と丸ディスクフィルタとの比較を示す。モデルのピクセルは１５０ミクロンの高さ／幅であり、そのため最適な矩形フィルタカーネルは、上から見た時のピクセルと同じサイズ及び幅を有することに留意されたい。矩形形状の拡散板のプロファイルは、円形形状と比較して改善された画像品質費用関数を有するということが、図２０において見てとることができる。拡散板の遠視野プロファイルは、費用関数に影響を与える。矩形の工業生産された拡散板は、丸い拡散板のほぼ２倍良好である。図２０において、１５０μｍの直径（長さ及び幅）のピクセルを用いた丸及び矩形のプロファイルに対するＩＱＣが示されている。費用は、矩形のケースについては全ピクセルが覆われた（即ち、矩形の半径＝７５μｍ又は幅＝１５０μｍ）場合に最小化される。
【００４２】
[0057]  矩形レンズプロファイルの実施態様において、マイクロレンズは８以上の、より好ましくは１６以上の位相数Ｍによって特徴付けられ、これが画像品質を改善することが見出された。
【００４３】
[0058]  上記の開示は特定のブロック図、フローチャート、及び例を用いて様々な実施態様を記載しているが、本明細書において説明及び／又は例示される各ブロック図要素、フローチャートのステップ、動作、及び／又は要素は、広範なハードウェア、ソフトウェア、又はファームウェア（若しくはそれらの任意の組み合わせ）構成を用いて、個別的に及び／又は集合的に実装されることができる。加えて、同一の機能を達成するために他の多くの設計が実装されることが可能であるので、他の構成要素の中に含まれている構成要素のいかなる開示も例とみなされるべきである。
【００４４】
[0059]  本明細書において説明及び／又は例示される処理のパラメータ及びステップの順番は、例としてのみ与えられており、望まれるように変更されることが可能である。例えば、本明細書において例示及び／又は説明されるステップは特定の順序で示され又は論じられるかもしれないが、これらのステップは、必ずしも例示され又は論じられた順序で実施される必要はない。本明細書において説明及び／又は例示される様々な例示的な方法は、本明細書において説明若しくは例示されたステップのうちの１又は複数を省略し、又は開示されたものに加えて付加的なステップを含むこともできる。
【００４５】
[0060]  様々な実施態様が完全に機能的なコンピューティングシステムの文脈で本明細書において説明及び／又は例示されているが、これらの例示的な実施態様のうちの１又は複数は、配布を実際に実行するのに用いられるコンピュータ可読媒体の特定の種類にかかわらず、様々な形式のプログラム製品として配布されることができる。本明細書において開示される実施態様はまた、あるタスクを実施するソフトウェアモジュールを用いて実装されることもできる。これらのソフトウェアモジュールは、スクリプト、バッチ、又はコンピュータ可読記憶媒体上に若しくはコンピューティングシステム内に格納されることができる他の実行可能ファイルを含むことができる。これらのソフトウェアモジュールは、本明細書において開示される例示的な実施態様のうちの１又は複数を実施するようにコンピューティングシステムを構成することができる。本明細書において開示される様々な機能は、リモートデスクトップ環境又は任意の他のクラウド型コンピューティング環境を通じて提供されることができる。
【００４６】
[0061]  上記の記載は、説明の目的のために、特定の実施態様を参照して記載されている。しかしながら、上記の説明的な議論は、網羅的であるようにも、開示された正確な形に発明を限定するようにも意図されていない。上記の教示に鑑み、多くの改変及び変形が可能である。実施態様は、本発明の原理及びその実用的な応用を最も良く説明し、それによって当業者が、本発明、及び予期される特定の使用に適しているであろう様々な改変を有する様々な実施態様を最も良く活用することを可能とするために、選択並びに説明されたのである。
【００４７】
[0062]  そのうえ、本出願の範囲は、明細書において説明される処理、機械、製造品、組成物、手段、方法、及びステップの特定の実施態様に限定されるようには意図されていない。当業者は本発明の開示から容易に理解するだろうから、本明細書において説明される対応する実施態様と実質的に同じ機能を実施し又は実質的に同じ結果を達成する、現在存在し若しくは後で開発される処理、機械、製造品、組成物、手段、方法、又はステップが、本発明にしたがって利用されることができる。したがって、添付されたクレームは、その範囲の中に、そのような処理、機械、製造品、組成物、手段、方法、又はステップを含むように意図される。
【００４８】
[0063]  この発明の例示的な実施態様において、第１画像を表示するための、第１平面内にある第１ディスプレイと、第２画像を表示するための、第２平面内にある第２ディスプレイであって、前記第１及び第２平面は互いにほぼ平行である、第２ディスプレイと、前記第１及び第２ディスプレイの間に配置され、前記第２ディスプレイから出力された光線を前記第１ディスプレイのサブピクセルを通って観察者の方へ向かわせるように構成された複数のマイクロレンズを備えるビームマッピング素子であって、前記マイクロレンズの各々は、画像品質を改善するために、上から見た時に実質的に矩形のプロファイルを有する、ビームマッピング素子と、を備えるディスプレイ装置が提供される。
【００４９】
[0064]  直前に先行する段落のディスプレイ装置において、前記ビームマッピング素子は、屈折ビームマッパーを備えるのであってよい。
【００５０】
[0065]  先行する２つの段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記ビームマッピング素子は、前記第２ディスプレイから出力された光線を擬似ランダム的に前記第１ディスプレイのサブピクセルを通って観察者の方へ向かわせるように構成されるのであってよい。
【００５１】
[0066]  先行する３つの段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記ビームマッピング素子は、非対称な拡散角を有するのであってよい。
【００５２】
[0067]  先行する４つの段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記ビームマッピング素子は、実質的に偏波を保存するのであってよい。
【００５３】
[0068]  先行する５つの段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記ビームマッピング素子は、出力の遠視野像がフラットトッププロファイルに近くなるように、実質的にフラットトッププロファイルを実現するための屈折光学系を有するのであってよい。
【００５４】
[0069]  先行する６つの段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記ビームマッピング素子は、前記第２ディスプレイ上の任意の点からの拡散を、前記光線が前記第１ディスプレイを通って進む際に１ピクセルのオフセットの距離よりも小さく制限するのであってよい。
【００５５】
[0070]  先行する７つの段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記マイクロレンズの各々は、前記第２ディスプレイにおけるサブピクセルの長さ及び／又は幅よりも大きくない直径を有するのであってよい。
【００５６】
[0071]  先行する８つの段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記マイクロレンズは、８以上の位相数Ｍによって特徴付けられるのであってよい。
【００５７】
[0072]  先行する９つの段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記マイクロレンズは、０度とおよそ２０度の間の表面法線の分布を有するのであってよい。
【００５８】
[0073]  先行する１０の段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記ビームマッピング素子は、前記第２ディスプレイに積層されるのであってよい。
【００５９】
[0074]  先行する１１の段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記マイクロレンズの湾曲した表面が、観察者に面する及び／又は少なくとも１．４の屈折率を有する屈折率材料に接触する。
【００６０】
[0075]  先行する１２の段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記第２ディスプレイは、前記ディスプレイ装置の背面ディスプレイであってよく、前記第１ディスプレイは、前記ディスプレイ装置の前面ディスプレイであってよい。
【００６１】
[0076]  先行する１３の段落のいずれかのディスプレイ装置において、前記第２ディスプレイにおける所与のサブピクセルからの光線が、前記第１ディスプレイの複数の異なるサブピクセルの方へ向けられるのであってよく、前記第２ディスプレイの複数の異なるサブピクセルからの光線が、前記第１ディスプレイの所与のサブピクセルを通って進むのであってよい。
【００６２】
[0077]  本開示による実施態様がこうして説明された。本開示は特定の実施態様において説明されたが、本開示はそのような実施態様によって限定されるものと解されるべきではない、ということが理解されるべきである。
【図１】
2019510996.tif 000005
【図２】
2019510996.tif 000006
【図３】
2019510996.tif 000007
【図４】
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【図５】
2019510996.tif 000009
【図６】
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【図７】
2019510996.tif 000011
【図８】
2019510996.tif 000012
【図９】
2019510996.tif 000013
【図１０】
2019510996.tif 000014
【図１１】
2019510996.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
2019510996.tif 000017
【図１４】
2019510996.tif 000018
【図１５】
2019510996.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2019510996.tif 000024
【国際調査報告】
2019510996.tif 000025
2019510996.tif 000026